紅曲霉對水牛乳干酪成熟品質(zhì)和產(chǎn)MonacolinK的影響

謝芳，楊承劍,曾慶坤，楊小梅，農(nóng)皓如

（中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院廣西水牛研究所，南寧 530001）

紅曲霉對水牛乳干酪成熟品質(zhì)和產(chǎn)MonacolinK的影響

謝芳，楊承劍,曾慶坤，楊小梅，農(nóng)皓如

（中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院廣西水牛研究所，南寧 530001）

以水牛乳為原料制備干酪，以紅曲霉（Monascus purpureus Went.）為表面發(fā)酵劑來發(fā)酵干酪，研究噴灑不同濃度紅曲菌液對干酪質(zhì)構(gòu)、可溶性氮、產(chǎn)MonacolinK及其他理化指標的影響，并進行感官評價。結(jié)果表明，隨著紅曲霉菌液噴灑濃度的增加，紅曲水牛乳干酪的水分、蛋白質(zhì)、脂肪含量勻顯著增加，干酪的彈性、硬度、咀嚼性呈下降趨勢，其MonacolinK的產(chǎn)量最高達1.4 mg/100g。當菌液濃度增加為107mL-1時，干酪的部分理化指標及外觀變差，并開始產(chǎn)生苦味，而紅曲霉液濃度為106mL-1時，干酪擁有最佳的理化指標及感官。

紅曲霉；水牛乳干酪；成熟品質(zhì)；MonacolinK

0 引言

水牛奶為我國南方優(yōu)勢特色乳品，其乳脂肪、蛋白及維生素等含量全面高于黑白花奶，乳脂肪和乳蛋白分別是荷斯坦奶牛的2.48和1.49倍[1]，在民間享有“奶中之王”的美譽[2]。紅曲霉（Monascus）在我國已有上千年的歷史，是一種純天然、安全的食品添加劑[3]。有研究表明紅曲霉在發(fā)酵過程中能產(chǎn)生MonacolinK、γ-氨基丁酸等生理活性物質(zhì)[4]。Camembert干酪是世界上最著名的干酪之一，其卡門培爾干酪青霉（Peni?cillium）和白青霉（Pencillium candidum）助于干酪形成柔軟的質(zhì)地和獨特的風(fēng)味[5]，在國外頗為盛行。由于飲食和消費習(xí)慣差異，國人對此類干酪較難接受。故開發(fā)出擁有自主知識產(chǎn)權(quán)且符合國人口味的干酪新品種迫在眉睫[6]。本試驗擬將紅曲霉應(yīng)用于水牛乳干酪中，研究其對干酪成熟品質(zhì)及產(chǎn)Monacolin K的影響。

1 實驗

1.1 材料與試劑

水牛乳，R-704乳酸菌發(fā)酵劑，凝乳酶（FPC），三氯乙酸，乙醚，冰乙酸，氫氧化鈉，乙醇，石油醚，醋酸鈉，鹽酸，硫酸，硫酸鉀，硫酸銅。

菌種：紅色紅曲霉（Monascus ruber）,CGMCC編號3.4639。

1.2 儀器與設(shè)備

XS105DU電子天平，MJX-250智能霉菌培養(yǎng)箱，BCD-208GSSMY美的冰箱，N100B乳脂分離機，F(xiàn)OSS 8400全自動定氮儀，消化爐及Milko Scan FT120乳成分儀，XB.K.25 0.10 mm 1/400 mm2型血球計數(shù)板，PHS-3C數(shù)顯pH計，（TMS-Pro）質(zhì)構(gòu)儀，LDZ5-2型臺式低速離心機，干酪槽，干酪切割刀，模具等。

1.3 方 法

1.3.1 紅曲水牛乳表面干酪制備工藝

水牛乳（標準化）→巴氏殺菌→冷卻→添加發(fā)酵劑→靜置30 min→加氯化鈣、凝乳酶→凝乳切割→靜置→升溫（39℃）→攪拌10 min→加食鹽→排乳清→入模過夜（16℃）→自然排乳清→鹽水浸漬→成型切割→噴灑紅曲霉菌孢子懸液→入霉菌培養(yǎng)箱（溫度20℃，濕度90%以上）→翻面（待紅曲霉菌生長充分）→錫紙包裝→PE袋真空包裝→4℃冰箱→成品

1.3.2 紅曲霉菌種活化

將紅色紅曲霉（Monascus ruber）菌株活化后[7]，斜面?zhèn)鞔淮危渖L良好后，用茄形瓶擴大培養(yǎng)24 h，取質(zhì)量分數(shù)為0.9%氯化鈉無菌生理鹽水將菌絲沖洗至三角瓶中，用渦旋振蕩器充分打散，再用無菌紗布過濾菌絲，分別制成103，104，105，106，107mL-14個不同濃度的霉菌孢子懸液，分裝于250 mL滅菌噴瓶內(nèi)備用。

1.3.3 紅曲霉菌孢子計數(shù)

紅曲霉菌孢子按血球板計數(shù)，孢子計算公式為孢子數(shù)(mL-1)＝80個小方格細胞總數(shù)/80×400×10000×稀釋倍數(shù)。

1.3.4 紅曲菌液濃度對干酪成熟品質(zhì)的影響

通過前期預(yù)試驗、確定干酪最佳成熟溫為21℃，相對溫度為95%，成熟時間為25 d。實驗主要研究噴灑103，104，105，106，107mL-1紅曲霉菌液濃度對干酪的水分、可溶性氮質(zhì)量分數(shù)（pH4.6 SN和12%TCA SN）、蛋白質(zhì)、脂肪、質(zhì)構(gòu)（硬度、彈性和咀嚼性）等理化指標及感官品質(zhì)的影響，并以不噴灑菌液的純水牛乳干酪為對照組。

1.3.5 指標測定

水分和蛋白質(zhì)采用GB 5009.3-2010《食品安全國家標準食品中水分、蛋白質(zhì)的測定》方法測定[8-9]；可溶性氮pH4.6 SN和12%TCA SN參照參考文獻[10]中的方法進行測定；乳糖和鈣：采用GB/T12457-2008食品中乳糖和鈣的測定方法；氯化鈉：采用GB/T12457-2008《食品中氯化鈉的測定方法》[11]；質(zhì)構(gòu)：采用美國FTC-質(zhì)構(gòu)儀進行[12]；Monacolin K和桔霉素測定：送檢廣西分析測試中心完成；微生物：按GB 5420-2010《干酪》中微生物指標要求測定。

1.3.6 感官評定

參照農(nóng)業(yè)部NY 478—2002軟質(zhì)干酪標準[13]及成熟軟質(zhì)干酪評分標準[14]，從滋氣味、組織狀態(tài)、外型、色澤等指標評定紅曲水牛乳表面發(fā)酵干酪品質(zhì)，總分為100分，品評員9名，如表1所示。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用SAS 9.4軟件統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)，采用graphpad prism5.0制圖，其他表格采用EXCEL2007分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 紅曲霉菌液噴灑濃度對干酪理化指標的影響

表2為紅曲菌液噴灑濃度對干酪理化指標的影響。由表2可以看出，紅曲霉菌液噴灑濃度對干酪的水分、蛋白質(zhì)、脂肪質(zhì)量分數(shù)均有著顯著影響，而對氯化鈉質(zhì)量分數(shù)無顯著影響。同時，隨著菌液濃度的增加，干酪的水分、蛋白質(zhì)、脂肪質(zhì)量分數(shù)也呈增加趨勢，尤其噴灑濃度在104～106mL-1范圍內(nèi)，干酪水分、蛋白質(zhì)、脂肪、氯化鈉質(zhì)量分數(shù)均隨著菌液濃度的增加而增加，進一步提高菌液濃度至107mL-1時，干酪水分、蛋白質(zhì)、氯化鈉質(zhì)量分數(shù)卻顯著減小。故紅曲霉菌液噴灑濃度為106mL-1時，干酪擁有較好的理化指標。

表1 紅曲水牛乳干酪感官評分標準

表2 紅曲菌液噴灑濃度對干酪理化指標的影響

2.2 紅曲霉菌液噴灑濃度對干酪產(chǎn)MonacolinK的影響

Monacolin K為紅曲霉的次級代謝產(chǎn)物，其產(chǎn)量隨著紅曲霉培養(yǎng)時間的延長而增加，MonacolinK的形成滯后于菌絲的生長，在培養(yǎng)后的第11天達到最高值，隨后緩慢下降[15]。由圖1可以看出，隨著紅曲霉菌液濃度的增加，其MonacolinK的產(chǎn)量呈現(xiàn)持續(xù)走高現(xiàn)象，在菌液濃度為107mL-1時，MonacolinK的量達到最高，為1.4 mg/100g。

圖1 紅曲菌液噴灑濃度對干酪產(chǎn)MonacolinK的影響

2.3 紅曲霉菌液噴灑濃度對干酪可溶性氮（SN）的影響

干酪成熟是指在一定溫度、濕度等條件下，干酪中的蛋白質(zhì)、脂肪及碳水化合物在微生物和酶的協(xié)同作用下，分解并發(fā)生某些生化反應(yīng)，是一個復(fù)雜的物理化學(xué)和生物化學(xué)變化過程[16]。一般認為pH4.6 SN表示蛋白水解的廣度，可直觀的反映干酪降解情況，而12%TCA-SN表示蛋白水解的深度，可反映降解酪蛋白產(chǎn)生的短肽和氨基酸氮的多少[17]。噴灑不同濃度紅曲菌液對干酪pH4.6 SN和12%TCA-SN的影響，并以不噴灑菌液的純水牛乳干酪進行對照，結(jié)果見圖2和圖3。

圖2 紅曲菌液噴灑濃度對干酪pH4.6 SN含量的影響

圖3 紅曲菌液噴灑濃度對干酪12%TCA SN含量的影響

由圖2和圖3可以看出，紅曲干酪的pH4.6 SN和12%TCA-SN值均明顯高于對照組的純水乳干酪，這說明紅曲霉在干酪成熟過程中其酶系對干酪蛋白所發(fā)生的作用，使得干酪中酪蛋白發(fā)生了強烈水解，在成熟25 d時，紅曲水牛乳干酪的pH4.6 SN和12%TCA-SN值均超過了31%，由圖2和圖3可知，因紅曲菌液噴灑濃度的不同，其可溶性氮pH4.6 SN和12%TCA-SN均呈增加趨勢，分別在33%～37%和32%～34%之間，增加幅度不大，這說明在干酪成熟后期，由于蛋白酶的消耗，使得蛋白降解速度逐漸降低，產(chǎn)生的游離小肽和氨基酸變少[17]，故12%TCA-SN值趨于平緩。

2.4 紅曲霉菌液噴灑濃度對干酪質(zhì)構(gòu)參數(shù)的影響

干酪的質(zhì)構(gòu)特征指標主要包括硬度、彈性、黏性、咀嚼性等，這些指標與干酪的結(jié)構(gòu)組成、成熟度及分子間的拉伸力有關(guān)（Dewettinck K.，1999）[18]。分別測定成熟25 d的純水牛乳干酪和噴灑了不同濃度紅曲菌液的干酪的質(zhì)構(gòu)指標，數(shù)據(jù)如表3所示。

表3 紅曲菌液噴灑濃度對干酪質(zhì)構(gòu)參數(shù)的影響

由表3可以看出，紅曲菌液噴灑濃度對干酪的硬度、彈性及咀嚼性有顯著影響，對干酪的膠粘性無顯著影響，同時，隨著紅曲菌液噴灑濃度的升高，干酪的的彈性、硬度明顯下降，咀嚼性也呈緩慢下降趨勢，這可能由于紅曲霉產(chǎn)生的代謝酶系從外向內(nèi)逐步滲透，使干酪的蛋白質(zhì)和脂肪發(fā)生水解，產(chǎn)生了大量水溶性物質(zhì)，酪蛋白原本的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)被破壞，干酪體系變得松散，形成軟柔而均勻的組織結(jié)構(gòu)[19]，這點通過對照組數(shù)據(jù)就可以體現(xiàn)，在紅曲霉菌液103～106mL-1噴灑濃度范圍，干酪的彈性、硬度隨著噴灑濃度的增大而降低，若繼續(xù)增加噴灑量，濃度在107mL-1時，由表3可知，則干酪的各質(zhì)構(gòu)指標均下降了，表面的硬度增加，內(nèi)部變成溶蠟狀，易變形，干酪的外觀較差，因此，噴灑濃度在106mL-1時，干酪能有較好的質(zhì)構(gòu)特性。

2.5 紅曲霉菌液噴灑濃度對干酪感官品質(zhì)的影響

隨著紅曲霉在干酪表面的生長，使得干對干酪的口感、風(fēng)味及質(zhì)地有直接影響，表面覆蓋一層霉膜，呈均勻一致的暗紅或紫紅色，具有紅曲成熟干酪特有的滋氣味，質(zhì)地細膩、柔軟。紅曲霉菌液噴灑濃度對干酪感官評分的影響如圖4所示。

圖4 紅曲菌液噴灑濃度對干酪咸官品質(zhì)的影響

由圖4可以看出，隨著紅曲菌液噴灑濃度的增加，

干酪的感官評分呈先增加后降低的趨勢，噴灑的菌液濃度越高，紅曲霉在干酪表面結(jié)的霉殼越厚，口味越濃郁，當噴灑濃為107CFU/mL時，干酪的質(zhì)地開始變硬，并產(chǎn)生了稍許苦味，口感和外觀較差，感官評分下降，而噴灑106CFU/mL紅曲菌液的干酪具有良好的色澤、質(zhì)地及口感，綜合衡量，106mL-1的紅曲菌液噴灑濃度最適。從對照組的感官評分值來看，說明添加了紅曲霉的干酪，具有紅曲特有的色澤、風(fēng)味，更符合中國口味。

2.6 感官指標比較

（1）純水牛乳干酪：干酪表面呈乳白色，內(nèi)部黃色，味道濃郁，略有刺激感，質(zhì)地較松散，偏硬。

（2）紅曲霉水牛乳表面發(fā)酵干酪：表面有一層紅曲霉外殼，呈暗紅色或紫紅色，切開后，干酪由表及里，紅色逐漸變淡至乳白色；具有紅曲霉和水牛乳干酪特有的滋氣味，組織細膩，質(zhì)地松軟；口感純正、濃郁，口齒留有紅曲發(fā)酵過的余香。

2.7 微生物指標

紅曲水牛乳干酪的大腸菌群＜10 g-1，桔霉素未檢出，致病菌未檢出，符合GB 5420-2010《干酪》中霉菌成熟干酪中微生物指標要求。

3 結(jié)論

試驗將紅曲霉作為表面發(fā)酵劑，噴灑在水牛乳干酪表面來發(fā)酵干酪，研究其不同濃度對干酪成熟品質(zhì)的影響，數(shù)據(jù)表明，紅曲菌液噴灑濃度對干酪的水分、蛋白、脂肪、硬度、彈性均有顯著影響，在相同成熟條件和成熟時間下，紅曲水牛乳干酪的可溶性氮和質(zhì)構(gòu)參數(shù)明顯優(yōu)于純水牛乳干酪，這說明，紅曲霉在干酪成熟過程中，充分發(fā)揮其多種酶系的作用，從而賦予干酪特有的色澤和滋氣味，并產(chǎn)生了具多種生理功能的活性物質(zhì)MonacolinK。根據(jù)綜合評估，當紅曲菌噴灑濃度為106mL-1時，干酪擁有較好的理化指標和最佳的感官評分，其MonacolinK的產(chǎn)量為1.1 mg/100 g。

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Effect of monascus on buffalo milk cheese of quality and production MonacolinK

XIE Fang，YANG Chenjian，ZEN Qingkun，YANG Xiaomei，NONG Haoru
(Guangxi Buffalo Research Institute,Chinese Academy of Agricultural Sciences,Nanning 53001,China)

Buffalo milk as material to the preparation of cheese,Monascus for the surface of yeast to ferment,research the influence of differ?ent spraying bacterium liquid on texture,soluble,production of Monacolin K and other physical and chemical index,as Sensory evaluation,The results show thatwith the Monascus bacterium liquid spraying concentration increased,the cheese,increase in the moisture,protein,fat content,elasticity,hardness,chewiness of cheese is on the decline,its MonacolinK as 1.4 mg/100 g,when bacteria liquid concentration in?creased to 106CFU/mL,the part of the physical and chemical indexes and appearance of the cheese,and began to produce bitter taste,and monascus liquid concentration of 106CFU/mL,The chesse has the best physical and chemical index and sensory evaluation.

Monascus；bufflao milk cheese；mature of quality；MonacolinK

TS252.53

A

1001-2230（2017）11-0019-04

2017-01-12

廣西水牛研究所基本科研業(yè)務(wù)費項目（水牛基160209）。

謝芳(1980-)，女，助理研究員，研究方向為乳品加工。

曾慶坤